專利名稱：合金ptc并聯(lián)式電熱帶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種補償工業(yè)管道耗散熱量，使管道內(nèi)物料保持恒溫的功率應變并聯(lián)式電熱帶。
現(xiàn)有的并聯(lián)式電熱帶由至少二根相互平行排列的輸電導線絕緣層、骨架層、發(fā)熱線、絕緣層和金屬編織層組成。發(fā)熱線螺旋形卷繞在骨架層和絕緣層之間，它通過骨架層和輸電導線芯絕緣層沿長度方向按一定距離相間依次定位的局部切口上交替循環(huán)地與輸電導線焊接導通，形成一節(jié)節(jié)沿長度方向的發(fā)熱節(jié)回路，US 3757086專利已對這種結(jié)構(gòu)作了闡述。但是，由于發(fā)熱線采用Cr20Ni80之類的電熱合金和沒有熱穩(wěn)定措施，實際使用時常出現(xiàn)局部燒環(huán)，發(fā)熱不穩(wěn)定等現(xiàn)象，影響電伴熱效果，其原因有1.Cr20Ni80之類的發(fā)熱線的電阻溫度系數(shù)極小，制成的并聯(lián)式電熱帶的發(fā)熱功率幾乎不隨環(huán)境溫度的變化而改變，當并聯(lián)式電熱帶安裝敷設在管道外壁和管道保溫層之間通電發(fā)熱時，由于管道內(nèi)流動物料溫度的復雜動態(tài)變化和管道各處散熱狀態(tài)不盡相同，引起并聯(lián)式電熱帶某些局部溫度差異出現(xiàn)懸殊，使溫度過高或散熱不良的部位出現(xiàn)燒環(huán)、短路；溫度過低的部位出現(xiàn)管道物料堵塞。2.Cr20Ni80之類的發(fā)熱線常態(tài)下不能進行以鉛錫合金為焊料的焊接，而現(xiàn)有的并聯(lián)式電熱帶要采用鉛錫焊接工藝焊接Cr20Ni80之類發(fā)熱線和輸電導線，加熱后鉛錫合金與發(fā)熱線的接觸界面出現(xiàn)氧化，接觸電阻逐漸加大，引起發(fā)熱功率不穩(wěn)定。
本發(fā)明的目的是提供一種合金PTC并聯(lián)式電熱帶，它不僅能利用自身固有的高值PTC特性隨管道溫度的變化向恒溫點自動動態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)熱功率，而且具有高可靠性。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的在原有結(jié)構(gòu)的并聯(lián)式電熱帶的發(fā)熱線和絕緣層之間增設一厚度很簿的玻璃纖維層，將具有明顯正溫度系數(shù)的高阻PTC發(fā)熱線取代原有鎳鉻型低值溫度系數(shù)的發(fā)熱線。當這種合金PTC并聯(lián)式電熱帶安裝敷設在管道外壁和管道保溫層之間通電發(fā)熱時，管道某些局部的溫度變化改變了合金PTC并聯(lián)式電熱帶的在該部位所在發(fā)熱節(jié)的電阻值，溫度升高時發(fā)熱節(jié)電阻值增加，發(fā)熱節(jié)功率減小；溫度降低時發(fā)熱節(jié)電阻值減小，發(fā)熱節(jié)功率增加。當管道內(nèi)輸送的物料溫度出現(xiàn)復雜的動態(tài)變化時，管道壁的溫度也隨之變化，合金PTC電熱帶的各發(fā)熱節(jié)的發(fā)熱功率隨著管道內(nèi)物料行進的溫度變化向恒溫點動態(tài)跟蹤調(diào)節(jié)，使管道內(nèi)物料趨于恒溫，避免了燒壞。發(fā)熱節(jié)功率改變的內(nèi)在因素是合金PTC電熱線自身固有的正溫度系數(shù)待性；發(fā)熱節(jié)功率改變的外界因素是發(fā)熱節(jié)所處環(huán)境的溫度和散熱狀態(tài)。玻璃纖維層具有均勻溫度，提高發(fā)熱節(jié)功率調(diào)整率和使高阻PTC電熱線定位的作用。由于采用的高阻PTC發(fā)熱線具有在常態(tài)下良好的鉛錫焊接性能、在輸電導線1的表面鍍有耐熱溫度高于合金PTC并聯(lián)式電熱帶工作溫度且能進行鉛錫焊接耐氧化和耐酸堿腐蝕的金屬鍍層，故能采用一般焊錫工藝將合金PTC并聯(lián)式電熱帶與各輸電導線牢固焊接，解決了發(fā)熱不穩(wěn)定問題，使并聯(lián)式電熱帶的工作可靠性大大增加。
由于采用上述技術(shù)方案，不但使管道內(nèi)物料溫度均勻，而且提高了并聯(lián)式電熱帶的工作壽命和可靠性，也有效避免了并聯(lián)式電熱帶的局部過熱燒環(huán)現(xiàn)象。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明

圖1是第一個實施例——單相合金PTC并聯(lián)式電熱帶的構(gòu)造圖。
圖2是圖1的電原理圖。
圖3是第二個實施例——三相合金PTC并聯(lián)式電熱帶的構(gòu)造圖。
圖4是圖3的電原理圖。
圖中，1.輸電導線 2.輸電導線絕緣層 3.骨架層 4.PTC合金發(fā)熱線 5.焊點 6.玻璃纖維層 7.絕緣層 8.金屬編織層9.防腐層圖1中，輸電導線1是兩根19股直徑0.37mm鍍鎳銅絞線，兩輸電導線絕緣層2為厚度0.4mm的FER氟塑料，骨架層3為0.3mmFEP氟塑料，PTC合金發(fā)熱線4由鎳鐵鈷合金制成直徑為0.08mm，電阻率為0.28Ω·mm2/m(10℃下)，電阻溫度系數(shù)為0.005/℃，焊點材料為鉛的70％、錫約30％，熔點為265℃左右的合金，玻璃纖維層6為40支10股無堿加捻玻璃纖維紗線，在PTC合金發(fā)熱線4外面螺旋卷繞成形，絕緣層7為厚度0.6mm的FEP氟塑料，金屬編織層8由7股24錠直徑為0.15mm的鋁鎂合金絲編織而成，防腐層9厚度為0.5mm的FEP氟塑料。PTC合金發(fā)熱線4螺旋形卷繞在骨架層3和玻璃纖維層6之間，它通過骨架層3和輸電導線絕緣層2在沿長度方向一定距離相間依次定位的局部切口上交替循環(huán)地與輸電導線1焊接導通，切口間距0.86～0.89cm，由于該PTC合金發(fā)熱線4不但有較高的電阻率和很高的電阻系數(shù)，而且在常態(tài)能進行熔點為265℃的鉛錫合金焊接，故該合金PTC并聯(lián)式電熱帶具有明顯的調(diào)溫性能和高可靠性。其中輸電導線1的耐溫等級為260℃；輸電導線絕緣層2、骨架層3、絕緣層7和防腐層9的耐熱溫度為205℃；當每米發(fā)熱功率為40W時PTC合金發(fā)熱線4的最高工作溫度為190℃；玻璃纖維層6的耐熱溫度為350℃，采用單相220V工頻電源供電。
圖3是另一種與圖1類似的合金PTC并聯(lián)式電熱帶所不同的是采用三相380V工頻電源供電。
權(quán)利要求
1.一種合金PTC并聯(lián)式電熱帶，由至少二根相互平行排列的輸電導線1、輸電導線絕緣層2、骨架層3、PTC合金發(fā)熱線4、焊錫點5、玻璃纖維層6、絕緣層7、金屬編織層8和防腐層9組成。PTC合金發(fā)熱線4螺旋形卷繞在骨架層3和玻璃纖維層6之間，它通過骨架層3和輸電導線絕緣層2在沿長度方向按一定距離相間依次定位的局部切口上交替循環(huán)地與各輸電導線1焊接導通，其特征是PTC合金發(fā)熱線4采用具有高值正溫度系數(shù)的合金PTC電熱材料制成，其電阻溫度系數(shù)α應不小于＋0.0046/℃。并且α與其電阻率p(Ω·mm2/m)的乘積應滿足α×p＞3.7×10-4Ω·mm2/m·℃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金PTC并聯(lián)式電熱帶，其特征是PTC合金發(fā)熱線4在常態(tài)能與輸電導線1進行鉛錫合金為焊料的焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金PTC并聯(lián)式電熱帶，其特征是焊點5的焊接材料的熔點高于合金PTC并聯(lián)式電熱帶的輸電導線絕緣層2、骨架層3、絕緣層7的耐熱溫度和PTC合金發(fā)熱線4的工作溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金PTC并聯(lián)式電熱帶，其特征是具有玻璃纖維層6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金PTC并聯(lián)式電熱帶，其特征是輸電導線1的表面鍍有耐熱溫度高于合金PTC并聯(lián)式電熱帶工作溫度且耐氧化或耐酸堿腐蝕的金屬鍍層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金PTC并聯(lián)式電熱帶，其特征是輸電導線絕緣層2、骨架層3、玻璃纖維層6、絕緣層7和防腐層9的耐熱溫度采用高于PTC合金發(fā)熱線4的工作溫度，且具有高絕緣性和撓性。
全文摘要
一種合金PTC并聯(lián)式電熱帶，由至少二根相互平行排列的輸電導線1、輸電導線絕緣層2、骨架層3、PTC合金發(fā)熱線4、焊點5、玻璃纖維層6、絕緣層7、金屬編織層8和防腐層9組成。解決了現(xiàn)有并聯(lián)式電熱帶經(jīng)常燒壞、可靠性低、發(fā)熱不穩(wěn)定和沒有隨環(huán)境溫度變化應變調(diào)溫等功能問題。其發(fā)熱元件不但具有較高的電阻率、電阻溫度系數(shù)不低于0.0046/℃且能進行常態(tài)的高熔點鉛錫合金的焊接。它可用于加熱管道。
文檔編號H05B3/54GK1130856SQ9511969
公開日1996年9月11日 申請日期1995年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月17日
發(fā)明者趙放 申請人:趙放